Este documento presenta un curso sobre sistemas fotovoltaicos conectados a la red dictado por los Dres. Gustavo Nofuentes y Juan de la Casa del Grupo IDEA de la Universidad de Jaén. El curso cubrirá el panorama actual, diseño, balance energético y proyectos emblemáticos de la universidad en sistemas fotovoltaicos conectados a la red. El Grupo IDEA se enfoca en investigación de sistemas fotovoltaicos y ha desarrollado laboratorios y proyectos en España.

1. Curso: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A LA RED
XXI Simposio Peruano de Energía Solar
Dictan: Dr. Gustavo Nofuentes y Dr. Juan de la Casa.
Grupo de investigación IDEA. Universidad de Jaén
En el marco del proyecto AACID-UJA-UNI: EMERGIENDO CON EL SOL

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UNIVERSIDAD DE JAÉN
(≈ 14000 estudiantes en 7 Facultades o Escuelas)
University of Jaén (E)
Madrid
330 km
JAÉN

3. 3
Presentación grupo IDEA
Investigación y Desarrollo en Energía solAr
• Grupo formado en 1989 al amparo del PAI.
• Actualmente formado por más de 40
miembros
(UMA – UJA)
• Profesores de diferentes áreas de
conocimiento, personal contratado con
cargo a proyectos y becarios de
investigación.
• Relación muy directa con otros centros de
investigación nacionales y extranjeros.
Reciente creación en la UJA de un Centro de
Estudios Avanzados en Energía y
Medio Ambiente.

4. Centre of Advanced Studies in Energy and Environment
Grupos de investigación adscritos:
•IDEA
•MATRAS
•IQUIMA
•SIG-Jaén
•SIMIDAT
•Ecología, Evolución y
Conserv. de la Veget. Med.
•Economía Aplicada
•INYTE
•Arquitecto Vandelvira
•TSST Jaén

5. Red de contacto del CEAEMA - UJA

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Grupo IDEA
Líneas de investigación
• INGENIERÍA DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
– Proyectos de investigación (Europeos, Plan nacional,
etc,…relacionados con):
• Generación de energía convencional con tecnología FV.
• Módulos FV de capa delgada.
• Concentración FV.
– Contratos de transferencia de tecnología:
• Caracterización eléctrica de componentes (laboratorio en UMA y UJA)
• Monitorización de Instalaciones FV.
• Control de calidad y Auditoría de sistemas FV.
• Ingeniería, asesoría, etc…
– Cooperación al desarrollo y proyectos de transferencia tecnológica.

7. Laboratorios de investigación
en la Universidad de Jaén

8. Investigación básica:
Plan nacional I+D
Comparación de producción para módulos de
tecnologías de las tres generaciones.

9. Investigación básica:
Plan nacional I+D
Influencia del espectro solar en tecnología de
lámina delgada

10. Convenios con diferentes empresas.
Por ejemplo: Evaluación de a-Si y a-Si/uc-Si en climas cálidos

11. Sistemas para la Caracterización
de elementos FV
Desarrollo de sistemas de medida
AD-HOC para la medida y
caracterización de módulos
y generadores FV.

12. Diseño y ejecución de proyectos
de Sistemas Fotovoltaicos
Conectados a la Red

13. Ingeniería, Asesoramiento y Auditoria
de sistemas en condiciones reales de
operación de SFCR

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• Respuesta a una nueva demanda producida por mercado
FV creciente.
• Origen de esta demanda:
– Necesidad de un “informe independiente” sobre el estado real
del sistema.
Auditoría en condiciones
reales de operación SFCR.
El papel del grupo IDEA:
TRASFERENCIA DE CONOCIMIENTO
Una instalación FV conectada a la red es un sistema o proceso
productivo, que tiene como objetivo la producción de energía
eléctrica convencional. PRODUCTO DE INVERSIÓN

15. a) Inspecciones o ensayos encaminados a
detectar problemas o fallos que pongan en
riesgo la seguridad o la durabilidad de la
instalación.
b) Medidas experimentales destinadas a
caracterizar in situ los componentes
principales (GFV e inversor) en un corto
periodo de tiempo.
15
Control de calidad de SFCR
procedimientos propuestos

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Contenidos del curso
• Presentación y revisión del panorama actual de los SFCR.
• Diagrama de bloques básico de un SFCR.
• Dimensionado de los SFCR (I).Generador fotovoltaico e inversor.
• Dimensionado de los SFCR (II). Cableado, seguridad y protecciones.
• Balance energético de un SFCR.
• Proyectos emblemáticos de la Universidad de Jaén en el campo de los SFCR.
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
CONECTADOS A LA RED
XXI Simposio Peruano de Energía Solar
Piura (10 – 11 de noviembre de 2014)

17. Clasificación de los sistemas fotovoltaicos
de aplicación terrestre
(*)
Aparición de nuevas tendencias (SISTEMAS HÍBRIDOS)

18. Tecnología FOTOVOLTAICA:
Técnica renovable con mayor Tasa de
Crecimiento Anual en la última década
En 2013 se instalaron casi 40 GW. La capacidad de
instalación mundial se multiplica por más de SESENTA en
los últimos 10 años .
El volumen total de potencia FV mundial
acumulada a finales del año 2013
ascendía a casi 140 GW
Fuente: EPIA

19. Distribución del
mercado mundial
• Hasta 2012, el desarrollo del mercado se ha desarrollado
principalmente en Europa.
• Cambio de tendencia en los dos últimos años.

20. Posibles causas de la elevada tasa
de crecimiento y su viabilidad en
los próximos años.
1. Crisis del sistema energético mundial.
2. Concienciación medioambiental.
3. Marcos legales propicios para la inversión
privada (caso de Alemania en las dos últimas décadas).
4. Descenso de costes de los SFCR. Paridad con
la red.
• Desde el punto de vista del usuario final.
• Desde el punto de vista del productor de energía.
Comunes a todas las Técnicas Renovables

21. Descenso de costes del módulo FV
Curva de aprendizaje
Ratio de aprendizaje:
En los últimos 30 años, cada vez
que se ha doblado la
producción, los módulos FV han
descendido su precio un 20%.

22. Descenso de costes.
SFCR completo

23. Descenso de costes de la tecnología FV.
Paridad desde el punto de vista del productor de energía.
Países emergentes con necesidades energéticas para su
desarrollo.

24. PECULIARIDADES de la
tecnología FV de conexión a red.
1. Tecnología MADURA y apreciada “socialmente”.
2. ¿¿¿¿INVERSIÓN RENTABLE para entidades públicas o
privadas???? En función de cuales sean las otras opciones
disponibles.
3. La inversión inicial en los equipos es ¿¿¿alta???
4. No existe costo asociado al consumo de combustible. Los
costes anuales de operación y mantenimiento son bajos
(5% de la inversión inicial)
5. La producción energética y consecuentemente los
beneficios generados dependen del enclave y tipología del
sistema pero……..
6. ……..Los enclaves son potencialmente todos.
7. MODULAR y DISTRIBUIDA.

25. SFCR
Diagrama de bloques simplificado
MODULARIDAD

26. Central Fotovoltaica
Generación FV = Generación distribuida
Plantas FV
Espacios públicos Naves
industriales
Aparcamientos
Emblemas
viviendas